一种保水型有机肥料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种保水型有机肥料，由按照重量百分比计的以下物料制备得到：城市污泥40-60％，蓬松剂30-35％，脱硫石膏5-10％，硝酸钙2-7％，磷酸二铵2-7％，发酵菌剂1％，并提供了其制备方法。本发明的有益效果为：本发明是将城市污泥与膨松剂和脱硫石膏混合进行好氧发酵，制备得到保水型有机肥料，在提高了污泥的空隙度和发酵速率的同时不仅提高了钙的总含量，而且增加了有机质含量；加入的脱硫石膏，提高了脱硫石膏的水溶性和微生物活性，所用的主要材料中，城市污泥、蓬松剂和脱硫石膏，成本低廉，容易获得，循环再利用，变废为宝，制备工艺简单。
【专利说明】一种保水型有机肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及市政污水处理有机废弃物资源化利用领域，具体涉及一种保水型有机肥料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]城市污泥的处理是一个世界性的难题，处置不当容易造成资源浪费和环境的二次污染。从成分角度分析，污泥是一种成分复杂，不稳定的生物资源，但富含植物所需的营养物质，有机质含量一般在40%左右，氮磷钾大量元素及微量元素含量也相当丰富，十分可贵的肥料资源。同时污泥中聚丙烯酰胺的含量在5-10%之间，具有较强的保水性，是制取保水剂肥料的良好材料。因此城市污泥若经过合理的处置及加工，通常可以被循环利用，施用到农田或林木及花卉上，既可改善土壤质量，又可提高土地生产力。在英、美、法、荷兰等国污泥农业利用率为60%，正是体现了污泥循环利用的有效特征，而非仅仅一种废弃物。
[0003]我国西北地区干旱缺水，生态环境脆弱，土地荒漠化严重。在沙漠边缘区域，受风沙袭击，牧场、良田、村庄被毁或被埋没；铁路、公路、水库、灌渠等设施都遭到威胁和破坏，因此生态造林及生态修复任务繁重，意义重大。由于该区域干旱缺水，土壤贫瘠且碱化度和PH高，林木花卉的成活率极低。若能将城市污泥应用于西北地区生态修复领域，不仅可以节约废弃物的处理费用，还可改善区域乃至全国生态环境，增加农民收入，对区域循环经济发展，改善生态环境，保障生态安全都有重要意义。
[0004]林木和花卉用肥需求量巨大，但因来源不充足及运输成本较贵等原因，施用量逐渐减少。城市污泥不仅含有丰富的养分，而且具有较强的保水性，持水能力可达到200%以上，且是可贵林木和花卉用肥来源，对西北干旱区的生态修复和荒漠化和沙化治理有重要意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种利用城市污泥制备的干旱地区生态用途的保水型有机肥料。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为:一种保水型有机肥料，由按照重量百分比计的以下物料制备得到:城市污泥40-60% (折干重，含水量10%左右)，蓬松剂30-35 %，脱硫石膏5-10 %，硝酸钙2-7 %，磷酸二铵2-7 %，发酵菌剂I %。
[0007]所有原料重金属等有害物质含量，特别是重金属含量需符合林用含量限量标准，最好是符合农用含量限量标准。
[0008]本发明的第二个目的是提供了上述的一种保水型有机肥料的制备方法，按照上述的配比称取城市污泥、蓬松剂、脱硫石膏、硝酸钙、磷酸二铵和发酵菌剂，将脱硫石膏自然风干，使其水分含量< 10%，然后粉碎过0.5_筛，再将适宜资源化利用的城市污泥采用烘干法测定含水量，折算干重后按照比例与蓬松剂、脱硫石膏及发酵菌剂混合均匀，调整含水量至50-60%后，堆成梯形条堆进行好氧发酵，每隔3-5天翻堆I次，梯形条堆为底宽2m左右，顶宽Im左右，高1.5m ;当堆体温度连续稳定3天以上，且接近于大气温度后，将堆腐后的物料摊开，风干，使其水分含量< 10%，发酵完成后风干或烘干，复配硝酸钙和磷酸二铵后，使得硝酸钙占总质量的硝酸钙2-7%，磷酸二铵占总质量的2-7%，并粉碎，最后通过挤压或转股的造粒工艺制备得到保水型有机肥料，颗粒直径< 5mm。
[0009]进一步的，上述的一种保水型有机肥料的制备方法，所述脱硫石膏是电厂烟气脱硫的副广品，f丐含量> 30 。
[0010]进一步的，上述的一种保水型有机肥料的制备方法，所述蓬松剂是利用玉米芯生产木糖醇的副产品或玉米秸杆，有机质含量> 75 %。
[0011]进一步的，上述的一种保水型有机肥料的制备方法，所述磷酸二铵中，磷含量(P2O5) >46%，氮含量> 18%;硝酸钙中，氮含量> 15.5%。硝酸钙和磷酸二铵养分含量应符合相应肥料标准。
[0012]效果试验:
[0013]甘肃民勤轻度盐碱过度地带的固沙林木上试用该肥料，设对照(0)、4、8、15吨/hm2,1个生长季后土壤pH较对照可降低0.09-0.14单位，耕作钠离子和镁离子含量较对照分别降低9-12%和6-12%。树苗的成活率为86.7%，较对照提高了 45_70%，径粗较对照增加8-16%，身高较对照增加9-19%。
[0014]本发明的有益效果为:本发明是将城市污泥与膨松剂和脱硫石膏混合进行好氧发酵，制备得到保水型有机肥料，在提高了污泥的空隙度和发酵速率的同时不仅提高了钙的总含量，使其> 3%，而且增加了有机质含量，使其有机质含量达到国家标准要求的含量^ 45%，丰富的钙离子能与土壤中钠离子交换，降低土壤的盐碱，改善土壤结构性，丰富的有机质能提升土壤有机质含量和土壤肥力，增加微生物活性，促进土壤团聚体的生成；加入的脱硫石膏，提高了脱硫石膏的水溶性和微生物活性，所用的主要材料中，城市污泥、蓬松剂和脱硫石膏，成本低廉，容易获得，循环再利用，变废为宝，制备工艺简单。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
[0016]准备城市污泥或购置，蓬松剂，脱硫石膏，硝酸钙，磷酸二铵和发酵菌剂。所有原料重金属等有害物质含量，特别是重金属含量需符合林用含量限量标准，最好是符合农用含量限量标准。自然风干脱硫石膏，使其水分含量< 10%,然后粉碎过0.5mm筛。将500kg城市污泥、330kg蓬松剂、脱硫石膏50kg和1kg发酵菌剂混合均匀后，加水使得其含水量为50-60% ο成型梯形条堆腐，梯形条堆的下底宽1.5-2.0米，顶宽0.8-1.0米，高0.8-1.2米，长彡1.0米。当梯形条堆体中心温度彡40°C后视为发酵开始，梯形条堆体中心温度彡600C后视为发酵高温杀菌阶段开始，每周翻堆I次，调整含水量其含水量在50-60%之间。当堆体温度连续稳定3天以上，且接近于大气温度后，将堆腐后的物料摊开，风干，使其水分含量< 10%。然后加入硝酸钙20kg，磷酸二铵20kg，最后将其混合均匀，粉碎成粉料，造粒装袋后便得成品。
[0017]实施例2:
[0018]准备城市污泥或购置，蓬松剂，脱硫石膏，硝酸钙，磷酸二铵和发酵菌剂。所有原料重金属等有害物质含量，特别是重金属含量需符合林用含量限量标准，最好是符合农用含量限量标准。自然风干脱硫石膏，使其水分含量< 10%,然后粉碎过0.5mm筛。将400kg城市污泥、350kg蓬松剂、脱硫石膏10kg和1kg发酵菌剂混合均匀后，加水使得其含水量为50-60% ο成型梯形条堆腐，梯形条堆的下底宽1.5-2.0米，顶宽0.8-1.0米，高0.8-1.2米，长彡1.0米。当梯形条堆体中心温度彡40°C后视为发酵开始，梯形条堆体中心温度彡600C后视为发酵高温杀菌阶段开始，每周翻堆I次，调整含水量其含水量在50-60%之间。当堆体温度连续稳定3天以上，且接近于大气温度后，将堆腐后的物料摊开，风干，使其水分含量< 10%。然后加入硝酸钙70kg，磷酸二铵70kg，最后将其混合均匀，粉碎成粉料，造粒装袋后便得成品。
[0019]实施例3:
[0020]准备城市污泥或购置，蓬松剂，脱硫石膏，硝酸钙，磷酸二铵和发酵菌剂。所有原料重金属等有害物质含量，特别是重金属含量需符合林用含量限量标准，最好是符合农用含量限量标准。自然风干脱硫石膏，使其水分含量< 10%,然后粉碎过0.5mm筛。将400kg城市污泥、350kg蓬松剂、脱硫石膏70kg和1kg发酵菌剂混合均匀后，加水使得其含水量为50-60% ο成型梯形条堆腐，梯形条堆的下底宽1.5-2.0米，顶宽0.8-1.0米，高0.8-1.2米，长彡1.0米。当梯形条堆体中心温度彡40°C后视为发酵开始，梯形条堆体中心温度彡60°C后视为发酵高温杀菌阶段开始，每周翻堆I次，调整含水量其含水量在50-60%之间。当堆体温度连续稳定3天以上，且接近于大气温度后，将堆腐后的物料摊开，风干，使其水分含量< 10%。然后加入硝酸钙63kg，磷酸二铵63kg，最后将其混合均匀，粉碎成粉料，造粒装袋后便得成品。
[0021]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种保水型有机肥料，其特征在于，由按照重量百分比计的以下物料制备得到:城市污泥40-60 %，蓬松剂30-35 %，脱硫石膏5-10 %，硝酸钙2_7 %，磷酸二铵2_7 %，发酵菌剂1%。
2.根据权利要求1所述的一种保水型有机肥料的制备方法，其特征在于，按照权利要求I的配比称取城市污泥、蓬松剂、脱硫石膏、硝酸钙、磷酸二铵和发酵菌剂，将脱硫石膏自然风干，使其水分含量< 10%，然后粉碎过0.5mm筛，再将配比量的蓬松剂、脱硫石膏及发酵菌剂混合均匀，调整含水量至50-60%后，堆成梯形条堆进行好氧发酵，梯形条堆为底宽2m左右，顶宽Im左右，高1.5m ;发酵完成后风干或烘干，复配硝酸钙和磷酸二铵后粉碎，最后通过挤压或转股的造粒工艺制备得到保水型有机肥料。
3.根据权利要求2所述的一种保水型有机肥料的制备方法，其特征在于，所述脱硫石膏是电厂烟气脱硫的副产品，钙含量> 30%。
4.根据权利要求2所述的一种保水型有机肥料的制备方法，其特征在于，所述蓬松剂是利用玉米芯生产木糖醇的副产品或玉米秸杆，有机质含量> 75%。
5.根据权利要求2所述的一种保水型有机肥料的制备方法，其特征在于，所述磷酸二按中，憐含量> 46 %，氣含量> 18 % ;硝酸令丐中，氣含量> 15.5%。
【文档编号】C05G3/04GK104355936SQ201410621571
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】俄胜哲, 黄涛, 袁金华, 车宗贤, 张立勤, 王婷 申请人:甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所